設(shè)備概述

壓力容器及其頂蓋整體有三個基本作用:一是作為包容反應(yīng)堆堆芯的容器，起著固定和支撐堆內(nèi)構(gòu)件的作用，保證燃料組件按一定的間距在堆芯內(nèi)的支撐與定位;二是作為反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)的一部分，起著承受一回路冷卻劑與外部壓差的壓力邊界的作用;三是考慮到中子的外逸，起到對人員的生物防護(hù)的作用。考慮到核電廠的壽期以及運行時冷卻劑的循環(huán)流動，水對設(shè)備的腐蝕，設(shè)備抗老化和耐輻照，要選用具有高機械強度和在強中子幅照下不易脆化的材料。

設(shè)備結(jié)構(gòu)

壓力容器

反應(yīng)堆壓力容器是一個總重為418t圓柱形容器，是由頂蓋組件和容器組件組成的高壓設(shè)備。容器法蘭和頂蓋法蘭通過60個主螺栓進(jìn)行連接緊固，并用內(nèi)、外兩道配置在頂蓋法蘭密封槽中的自緊式鍍銀C形密封環(huán)密封，防止放射性冷卻劑外泄。在兩道C形環(huán)外側(cè)均設(shè)有泄漏檢測管，在發(fā)現(xiàn)泄漏時發(fā)出報警。壓力容器各部件與冷卻劑接觸的內(nèi)表面均堆焊一層鎳基不銹鋼，來避免壓力容器內(nèi)表面腐蝕。

頂蓋組件主要有上封頭、頂蓋法蘭、堆頂結(jié)構(gòu)支承臺等部件組成。在上封頭球形拱頂上有74個孔，以供控制棒驅(qū)動機構(gòu)(61個和堆內(nèi)中子注量率測量通道導(dǎo)向管(12個)通過，頂蓋上有1個排氣管，它的作用是在冷卻劑系統(tǒng)充水時排出壓力容器頂部積聚的不凝結(jié)氣體。上封頭外表面焊有12個堆頂結(jié)構(gòu)支承臺，其中3個支承臺上帶有吊耳，用于頂蓋吊具的安裝和頂蓋起吊。

容器組件主要由容器法蘭-接管段筒體、筒身、進(jìn)出口接管和下封頭組成。容器法蘭接管段筒體通過鍵槽與下部堆內(nèi)構(gòu)件對中銷配合、容器法蘭上有60個螺紋孔和1個檢漏孔，檢漏孔用于安裝檢漏管，便于檢測內(nèi)密封環(huán)是否存在泄漏。靠近容器法蘭同一水平面上有3個與反應(yīng)堆冷卻劑環(huán)路冷段連接進(jìn)口接管和3個反應(yīng)堆冷卻劑環(huán)路熱段連接出口接管，接管表面有堆焊層，每個接管上焊接一段短的不銹鋼鍛件作為安全端，方便現(xiàn)場主管道與壓力容器接管焊接，保證異種金屬的焊縫質(zhì)量。冷卻劑通過進(jìn)口接管進(jìn)入壓力容器，并且向下流過堆芯吊籃和容器壁之間的環(huán)形空間，在底部轉(zhuǎn)向并朝上流過堆芯到出口接管。壓力容器接合面外側(cè)有個法蘭，當(dāng)更換燃料時，它能使一個環(huán)形板就位，起到對堆坑的密封作用，防止反應(yīng)堆水池充水時堆坑進(jìn)水壓力容器內(nèi)側(cè)下部焊有導(dǎo)向凸緣，使下部堆內(nèi)構(gòu)件對中定位。壓力容器筒體法蘭的水平位置有一個凸臺，以懸掛下部堆內(nèi)構(gòu)件。壓力容器下封頭為半球形，下封頭上沒有貫穿件，消除了因下封頭貫穿件泄漏而引起LOCA事故導(dǎo)致堆芯裸露的可能性

壓力容器包容堆芯、堆芯支撐結(jié)構(gòu)、控制棒組件、與堆芯及冷卻劑循環(huán)通道直接相關(guān)的所有部件。

壓力容器高位排氣系統(tǒng)能夠有效消除事故過程中或事故后大量積聚在壓力容器部的非凝結(jié)性氣體，避免對機組安全造成的重大威脅該系統(tǒng)與壓力容器頂部相連包含正常排氣子系統(tǒng)和事故排氣子系統(tǒng)兩部分，作為嚴(yán)重事故對策的是事故排氣子統(tǒng)。事故排氣子系統(tǒng)由兩個系列組成，事故工況下將壓力容器頂部的非凝結(jié)性氣體放至穩(wěn)壓器卸壓箱，并通過穩(wěn)壓器卸壓箱最終排放到安全殼內(nèi)。

堆內(nèi)構(gòu)件

堆內(nèi)構(gòu)件由上部堆內(nèi)構(gòu)件、下部堆內(nèi)構(gòu)件、壓緊彈簧以及U型嵌入件組成。

上部堆內(nèi)構(gòu)件包括:上支承組件、上堆芯板組件上支承柱組件、控制棒導(dǎo)向組件、堆內(nèi)測量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)等。

上支承組件是一塊帶裙式圓筒的多孔板，支承板法蘭上設(shè)有流水孔，以便部分m。支承板法蘭面上有3個起吊旋入件與4個定位鍵槽。起吊旋入件與堆內(nèi)構(gòu)件吊具連接，用于上部堆內(nèi)構(gòu)件的整體吊裝;定位鍵槽通過與下部構(gòu)仁籃法蘭的對中銷配合，用于上部構(gòu)件在堆芯內(nèi)的徑向定位。上堆芯板組件是一塊形板，在它的上表面對應(yīng)每個控制棒導(dǎo)向筒的位置開有定位銷孔，用于控制棒導(dǎo)向的準(zhǔn)確定位。在對應(yīng)每個燃料組件對應(yīng)位置上有流水孔，下表面設(shè)有銷釘，在地料裝載后為燃料組件提供可靠的定位。上堆芯板的邊緣開有4個定位鍵槽，與下件吊籃的上堆芯板導(dǎo)向銷配合定位。上支承柱組件把上支承組件與上堆芯板組件連成一個整體，導(dǎo)向簡支承板和上柵格板之間的空間構(gòu)成了堆芯出口冷卻劑腔室，支承為中空結(jié)構(gòu)，周邊有流水孔，冷卻劑可流通。控制棒導(dǎo)向筒組件共有61組導(dǎo)向制棒組件(包括星形架和吸收棒)可在導(dǎo)向筒內(nèi)上下運動，為控制棒組件提供定位導(dǎo)向。導(dǎo)向筒分上部導(dǎo)向組件和下部導(dǎo)向組件兩部分，二者的法蘭背靠在一起，用螺釘固定在上堆芯板上，底部定位銷插在上支承板的對應(yīng)定位銷孔中。堆芯中子注量車測量探測器組件由燃料組件上方插入燃料組件底部，探測器組件從反應(yīng)堆壓力容器蓋上方貫穿件引出，從而取消了堆內(nèi)構(gòu)件位于RPV底部的儀表套管，增加了位于上堆內(nèi)構(gòu)件的堆內(nèi)測量導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。

下部堆內(nèi)構(gòu)件包括:吊籃組件、下堆芯板組件、堆芯支承柱組件、圍板成形板組件、熱屏蔽板組件、輻照樣品架組件、二次支承及流量分配組件和輻照樣品孔塞等反應(yīng)堆運行期間，吊籃引導(dǎo)冷卻劑從壓力容器進(jìn)口接管沿著下降段進(jìn)入下腔室，冷卻劑轉(zhuǎn)向后向上流經(jīng)堆芯下支撐板進(jìn)入堆芯區(qū)域下部堆內(nèi)構(gòu)件通過吊籃法蘭懸在壓力容器法蘭的凸肩上。吊籃法蘭上設(shè)有3個起吊旋入件，其與堆內(nèi)構(gòu)件吊具連接用于下部堆內(nèi)構(gòu)件的整體吊裝。下堆芯板設(shè)有4個徑向支撐鍵，徑向支撐鍵與壓力容器上的U型嵌入件相配合，用于限制下部堆內(nèi)構(gòu)件的轉(zhuǎn)動或平移運動，同時也作為下部堆內(nèi)構(gòu)件安裝就位到壓力容器的導(dǎo)向裝置。

在堆芯吊籃和堆芯之間，裝有圍板和固定在吊籃上的成形板。圍板包圍著堆芯，確定了燃料組件的矩陣邊界，防止反應(yīng)堆冷卻劑繞過堆芯而旁路，圍板從堆芯下格板一直延伸到燃料組件上部，引導(dǎo)冷卻劑流過堆芯;成形板則為圍板提供橫向支撐堆芯吊籃為壓力容器壁提供對堆芯快中子的防護(hù)，而借助熱屏蔽板可在輻照最大區(qū)域(距壓力容器壁最近堆芯四角)加強這種防護(hù)熱屏蔽板是四組不銹鋼板，固定在靠近堆芯四角(即45°、135°、225°和315°)的吊籃外壁上，用于屏蔽由堆芯射出來的中子和y射線，以減小反應(yīng)堆壓力容器的輻照損傷為測試壓力容器材料受輻射后機械性能的變化，確保容器不會脆性斷裂，在其中3塊熱屏蔽板(45°、225°和315°)的外側(cè)各裝有一個輻照樣品架，每個樣品架有兩個孔道可放置2支輻照樣品監(jiān)督管，管內(nèi)裝有反應(yīng)堆材料和焊接材料的試樣，樣品可借助特殊工具通過吊籃法蘭上相應(yīng)的孔道取出。二次支承由能量吸收器、支撐柱和一塊輪廓與壓力容器下封頭幾何形狀致的底板所組成，它的作用是考慮在堆芯吊籃法蘭斷裂時，限制堆內(nèi)構(gòu)件向下位移，以防止控制棒束組件與對應(yīng)燃料組件中的導(dǎo)向管不對中而阻礙反應(yīng)堆緊急停堆。壓緊彈簧位于上支承法蘭和吊籃法蘭之間，通過反應(yīng)堆壓力容器主螺栓為堆內(nèi)構(gòu)件提供足夠的預(yù)緊壓力。